Проектирование электроснабжения калибровочного завода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра ЭПП

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к комплексному курсовому проекту

"Проектирование электроснабжения Калибровочного завода"

Выполнил: студент группы 1004

Кучекбаев К.Х.

Проверил: профессор, к.т.н.

Заславец Б.И.

Магнитогорск

2011 г.

РЕФЕРАТ

Данный комплексный курсовой проект выполнен на тему «Проектирование электроснабжения калибровочного завода».

Целью комплексного курсового проекта является разработка экономически выгодного варианта электроснабжения калибровочного завода и детальная проработка вопросов электроснабжения канатного цеха №1.

Исходными данными к комплексному курсовому проекту являются: генеральный план Калибровочного завода с размещением цехов, сведения об электрических нагрузках корпусов и цехов, характеристика производства, сведения об источниках питания, схемы электроснабжения, генеральный план канатного цеха, ведомость потребителей канатного цеха.

На основании исходных данных производится определение расчетных нагрузок завода, цеха, выбор числа, мощности, типа и местоположения главной понизительной подстанции и цеховых трансформаторных подстанций.

Произведен выбор схем электроснабжения напряжением до и выше 1 кВ.

После этого были рассчитаны токи короткого замыкания, по которым был произведен выбор основного электрооборудования, токоведущих частей.

Произведен расчет освещения канатного цеха №1 канатного отделения.

Произведен расчет заземляющего устройства.

Ключевые слова: электроснабжение, категории электроприемников, электрические нагрузки, трансформатор, токи короткого замыкания, электрическое освещение, защитное заземление, схемы электроснабжения, технико-экономическое сравнение, силовое электрооборудование, компенсация реактивной мощности, калибровочный завод.

Содержание

Введение

Исходные данные

1. Краткое описание производственных процессов и среды основных производственных помещений

1.1 Описание производственных процессов завода и цехов

1.2 Характеристика среды основных производственных помещений и исполнение электрооборудования

1.3 Характеристика основных электроприемников завода и цеха, ведомость электроприемников по всем напряжениям

1.4 Характеристика возможных источников питания

2. Определение расчетных электрических нагрузок

2.1 Определение расчетных электрических нагрузок по заводу

2.2 Определение расчетных электрических нагрузок по цеху

3. Обоснование напряжений питающей и распределительной сетей

4. Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов

4.1 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов ГПП

4.2 Выбор положения ГПП

4.3 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций

4.4 Компенсация реактивной мощности в сети до и выше 1000 В

5. Выбор схем электроснабжения

5.1 Выбор схемы ГПП

5.2 Выбор схемы внутризаводской распределительной сети напряжением выше 1000 В

5.3 Выбор схемы электроснабжения цеха напряжением выше 1000 В

6. Выбор сечений проводников питающей и распределительной сети

6.1 Выбор сечений марок и способ прокладки питающей и распределительной сети. Кабельный журнал

6.2 Технико-экономическое сравнение вариантов

7. Расчет токов короткого замыкания

7.1 Расчет токов короткого замыкания выше 1000 В

7.2 Расчет токов короткого замыкания до 1000 В

8. Выбор и проверка основного электрооборудования

8.1 Выбор и проверка основного электрооборудования выше 1000 В

8.2 Выбор и проверка основного электрооборудования до 1000 В

9. Расчет электрического освещения

9.1 Светотехнический расчет освещения

9.2 Электротехнический расчет осветительной сети

10. Расчет заземляющих устройств

10.1 Расчет заземляющего устройства ГПП -110 кВ

11. Применение токопроводов на промышленных предприятиях (Специальный вопрос)

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников, к которым относятся электродвигатели, силовое электрооборудование, печные установки, осветительные установки и другое оборудование. Схема электроснабжения предприятия должна удовлетворять требованиям надежности электроснабжения потребителей, экономичности строительства и эксплуатации системы электроснабжения, качества электрической энергии и безопасности обслуживания схемы электроснабжения, возможности последующего развития системы электроснабжения.

Целью данного курсового проекта является выбор наиболее рациональной и экономичной схемы электроснабжения цехов калибровочного завода на основе исходных данных:

1. Генеральный план калибровочного завода (рис. А.1)

2. Сведения об электрических нагрузках корпусов и цехов завода (табл. 1)

3. Ведомость электроприемников калибровочного завода (табл. 2)

4. План расположения оборудования канатного цеха (рис. А.2).

В проекте решаются следующие технические вопросы:

1. Определение расчетных электрических нагрузок

2. Обоснование напряжений питающей и распределительной сетей

3. Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

4. Выбор схем электроснабжения завода и цеха

5. Выбор сечений проводников питающей и распределительной сети

6. Расчет токов короткого замыкания

7. Выбор и проверка основного электрооборудования

8. Расчет электрического освещения

9. Расчет заземляющих устройств.

Исходные данные

Задание № А-29

Электроснабжение калибровочного завода

5. Генеральный план калибровочного завода (рис.1).

6. Сведения об электрических нагрузках корпусов и цехов завода (табл. 1).

7. Коэффициенты мощности приведены без учета компенсации реактивной мощности.

8. Источником питания может служить подстанция энергосистемы с напряжением 110 кВ на сборных шинах низкого напряжения. Ток короткого замыкания на шинах 110 кВ подстанции энергосистемы - 29,3 кА. Расстояние от предприятия до подстанции составляет 7,8 км

9. Характеристика производства и среды.

Основным технологическим оборудованием калибровочного завода являются различные станки, станы и автоматические линии по производству различных изделий метизной промышленности. На заводе производится проволока различного диаметра, из которой вьют канаты различного назначения, производят металлическую сетку. В кузнечно-прессовом цехе выпускают различный крепеж, используемый при строительстве и ремонте железнодорожных путей - костыли, противоугоны, башмаки и т.д.

Окружающая среда практически всех цехов нормальная, за исключением некоторых цехов, например кузнечно-прессового, помещения сухие без повышенной опасности.

Таблица 1 - Ведомость электрических нагрузок калибровочного завода

№ по плану	Наименование				Категория
1	Цех ленты холодного проката	12500	0,65	0,55	II
	АД (4630+8500) кВт, U= 6 кВ	6520	0,8	0,7	II
2	Сталепроволочный цех №1	14100	0,7	0,6	II
3	Цех крепежа	3640	0,55	0,5	II
4	Калибровочный цех	4440	0,6	0,55	II
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	1600	0,7	0,7	II
5	Канатный цех №1	11364	0,71	0,6	II
	Компрессоры АД 7630 кВт, U= 6 кВ	4410	0,8	0,6	II
6	Сталепроволочный цех №2	8350	0,65	0,6	II
7	Электроцех	420	0,6	0,5	III
8	Насосная станция	260	0,65	0,6	II
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	2000	0,75	0,8	II
9	Кузнечно-прессовый цех	4750	0,65	0,55	II
10	Заводоуправление	250	0,9	0,8	III
11	Цех металлической сетки	3200	0,7	0,6	II
12	Склад готовой продукции	320	0,6	0,5	III
13	Ремонтно-строительный цех	650	0,6	0,45	III
14	Канатный цех №2	1540	0,65	0,55	II
15	Блок ремонтных цехов	820	0,55	0,4	III
16	Инструментальный цех	1380	0,6	0,55	II
17	Зарядная электрокар	350	0,9	0,6	III
18	Кислородное хозяйство	120	0,7	0,6	II
	СД 2500 кВт, w=500 об/мин, =94%, U=6 кВ	1000	0,85	0,8	II
19	Паросиловой цех	1510	0,7	0,65	II
	Освещение цехов и территории завода	Определить по площади

1. Краткое описание производственных процессов и среды основных производственных помещений

1.1 Описание производственных процессов завода и цехов

Несмотря на то, что номенклатура изделий из проволоки очень обширна как по назначению, так и по функциональным свойствам и сортаменту, технология изготовления проволоки в основном одна и та же и не изменялась по своей сути уже несколько десятилетий.

Как известно, в основе технологии проволочного производства лежит волочение в монолитных волоках на станах прямоточных и с накоплением.

Технологичность процесса определяется условиями подготовки структуры и поверхности катанки к волочению (в основном это химическое травление и подготовка поверхности со сложной производственной инфраструктурой, в том числе и для утилизации или регенерации отходов производства), условиями работы валок для обеспечения необходимых деформационных условий, охлаждения проволоки, а также операциями термообработки (как промежуточных, так и финишных).

Несмотря на простоту и хорошую теоретическую изученность, серьезным недостатком процесса волочения являются контактные силы трения, возникающие при волочении на разделе «металл-волока», направленные против движения металла. Вся история развития и совершенствования волочения металла связана в основном с уменьшением отрицательного влияния трения.

Обеспечение режима гидродинамической подачи смазки в волоку, применение роликовых волок вместо монолитных, применение токов высокой плотности и виброколебаний различной частоты, разработка и применение новых материалов и технологий при изготовлении волок, совершенствование их конструкций и профиля, создание новых смазочных материалов, совершенствование способов подготовки металла к волочению, режимов термообработки проволоки и так далее - вот неполный перечень мероприятий в истории совершенствования волочения. Но все это, по сути, не получило массовое промышленное применение, так как не меняет основы процесса.

Способом, позволяющим изменить технологический процесс изготовления проволоки, повысить его эффективность и конкурентоспособность готовой продукции, считается холодная прокатка. В отличие от многих других технологических процессов прокатка как процесс формоизменения возникает и осуществляется благодаря силам трения, которое имеет благоприятное воздействие на металл. Наиболее широко такой процесс используется при производстве проволоки плоской и сложной (фасонной) геометрии.

1.2 Характеристика основных электроприемников завода и цеха, ведомость электроприемников по всем напряжениям

производственный электрооборудование трансформатор замыкание

Электроприемники калибровочного завода по степени надежности электроснабжения относятся ко II и III категории.

Генеральный план канатного цеха представлен на рисунке А.2.

Ведомость электроприемников по канатному цеху представлена в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Ведомость электроприемников по Канатному цеху № 1

-----T--------------------------T---T-----T--------T---T--------T----------T----T----¬

¦ N ¦ Наименование ¦Кол¦U ном¦ Р ном, ¦ПВ,¦ Р ном, ¦ Р сум, ¦ Ки ¦Cos ¦

¦ ¦ ¦ ¦ кВ ¦ кВт ¦ % ¦ 100% ПВ¦ кВт ¦ ¦ f ¦

+----+--------------------------+---+-----+--------+---+--------+----------+----+----+

¦ 1¦Канатная машина ¦ 12¦ 0.38¦ 280.00¦100¦ 280.00¦ 3360.00¦0.40¦0.71¦

¦ 2¦Канатная машина ¦ 12¦ 0.38¦ 240.00¦100¦ 240.00¦ 2880.00¦0.40¦0.71¦

¦ 3¦Прядевьющая машина ¦ 8¦ 0.38¦ 200.00¦100¦ 200.00¦ 1600.00¦0.40¦0.71¦

¦ 4¦Прядевьющая машина ¦ 4¦ 0.38¦ 180.00¦100¦ 180.00¦ 720.00¦0.40¦0.71¦

¦ 5¦Волочильный стан ср.волоч.¦ 8¦ 0.38¦ 120.00¦100¦ 120.00¦ 960.00¦0.45¦0.87¦

¦ 6¦Волочильный стан т. волоч.¦ 8¦ 0.38¦ 80.00¦100¦ 80.00¦ 640.00¦0.45¦0.87¦

¦ 7¦Тепловая завеса ¦ 4¦ 0.38¦ 10.00¦100¦ 10.00¦ 40.00¦0.65¦0.80¦

¦ 8¦Привод ворот ¦ 4¦ 0.38¦ 3.00¦ 15¦ 1.16¦ 4.64¦0.20¦0.70¦

¦ 9¦Сварочный трансформатор ¦ 8¦ 0.38¦ 30.00¦ 25¦ 15.00¦ 120.00¦0.30¦0.40¦

¦ 10¦Кран 20/7.5:гл.подъем ¦ 2¦ 0.38¦ 30.00¦ 40¦ 18.97¦ 37.94¦0.10¦0.60¦

¦ 11¦Кран 20/7.5:мост ¦ 4¦ 0.38¦ 7.50¦ 40¦ 4.74¦ 18.96¦0.10¦0.60¦

¦ 12¦Кран 20/7.5:тележка ¦ 2¦ 0.38¦ 5.00¦ 40¦ 3.16¦ 6.32¦0.10¦0.60¦

¦ 13¦Кран 20/7.5:всп.подъем ¦ 2¦ 0.38¦ 22.00¦ 40¦ 13.91¦ 27.82¦0.10¦0.60¦

¦ 14¦Кран 50/12,5:гл.подъем ¦ 3¦ 0.38¦ 75.00¦ 40¦ 47.43¦ 142.29¦0.10¦0.60¦

¦ 15¦Кран 50/12,5:всп.подъем ¦ 3¦ 0.38¦ 37.00¦ 40¦ 23.40¦ 70.20¦0.10¦0.60¦

¦ 16¦Кран 50/12,5:мост ¦ 6¦ 0.38¦ 22.00¦ 40¦ 13.91¦ 83.46¦0.10¦0.60¦

¦ 17¦Кран 50/12,5:тележка ¦ 3¦ 0.38¦ 7.50¦ 40¦ 4.74¦ 14.22¦0.10¦0.60¦

¦ 18¦Кран 20/7.5:гл.подъем ¦ 3¦ 0.38¦ 30.00¦ 40¦ 18.97¦ 56.91¦0.10¦0.60¦

¦ 19¦Кран 20/7.5:всп.подъем ¦ 3¦ 0.38¦ 22.00¦ 40¦ 13.91¦ 41.73¦0.10¦0.60¦

¦ 20¦Кран 20/7.5:мост ¦ 6¦ 0.38¦ 7.50¦ 40¦ 4.74¦ 28.44¦0.10¦0.60¦

¦ 21¦Кран 20/7.5:тележка ¦ 3¦ 0.38¦ 5.00¦ 40¦ 3.16¦ 9.48¦0.10¦0.60¦

¦ 22¦Административно-бытовыепом¦ 1¦ 0.38¦ 24.00¦100¦ 24.00¦ 24.00¦0.45¦0.87¦

¦ 23¦Лаборатория ¦ 1¦ 0.38¦ 42.00¦100¦ 42.00¦ 42.00¦0.30¦0.80¦

¦ 24¦Мастерская ¦ 1¦ 0.38¦ 32.00¦100¦ 32.00¦ 32.00¦0.30¦0.80¦

¦ 25¦Щит автоматики ¦ 1¦ 0.38¦ 24.00¦100¦ 24.00¦ 24.00¦0.60¦0.80¦

¦ 26¦Маслостанция ¦ 1¦ 0.38¦ 28.00¦100¦ 28.00¦ 28.00¦0.65¦0.75¦

¦ 27¦Освещение компрессорной ¦ 1¦ 0.38¦ 30.00¦100¦ 30.00¦ 30.00¦0.90¦0.95¦

¦ 28¦Освещение волоч. отд. ¦ 1¦ 0.38¦ 78.80¦100¦ 78.80¦ 78.80¦0.90¦0.95¦

¦ 29¦Освещение канатногоотделен¦ 1¦ 0.38¦ 117.20¦100¦ 117.20¦ 117.20¦0.90¦0.95¦

¦ 30¦Освещение ОПМ ¦ 1¦ 0.38¦ 79.30¦100¦ 79.30¦ 79.30¦0.90¦0.95¦

¦ 31¦Освещение АБК ¦ 1¦ 0.38¦ 7.80¦100¦ 7.80¦ 7.80¦0.90¦0.95¦

¦ 32¦Освещение мастерской ¦ 1¦ 0.38¦ 7.50¦100¦ 7.50¦ 7.50¦0.90¦0.95¦

¦ 33¦Освещение лаборатории ¦ 1¦ 0.38¦ 9.70¦100¦ 9.70¦ 9.70¦0.90¦0.95¦

¦ 34¦Освещение эл.техн. пролета¦ 1¦ 0.38¦ 20.70¦100¦ 20.70¦ 20.70¦0.90¦0.95¦

+----+--------------------------+---+-----+--------+---+--------+----------+----+----+

¦ ¦ Всего по ведомости: ¦128¦ 1918.1 ¦ ¦ ¦ 11364 ¦ ¦ ¦

L----+--------------------------+---+-----+--------+---+--------+----------+----+-----

2. Определение расчетных электрических нагрузок

2.1 Определение расчетных электрических нагрузок по заводу

Для определения общезаводских нагрузок используется метод расчёта по укрупнённым показателям: коэффициенту спроса и установленной мощности.

Расчёты электрических нагрузок проектируемого калибровочного завода сведены в табл. 2.1, 2.2, 2.3.

Расчётную нагрузку каждого цеха определяем по формулам:

(2.1)

(2.2)

(2.3)

где - коэффициент спроса, приведен для каждого цеха в ведомости;

=0,85..0,95 - для осветительных приемников;

- установленная мощность цеха, кВт;

- соответствует данного цеха.

Осветительная нагрузка определяется по следующим формулам:

(2.4)

(2.5)

(2.6)

где - удельная расчётная мощность производственной площади,;

- площадь цеха, которая определяется по генеральному плану завода с учётом масштаба,.

Принимаем для расчета осветительной нагрузки:

Суммарная расчётная нагрузка за трансформатором:

(2.7)

(2.8)

(2.9)

С целью более правильного выбора сечений проводов и жил кабелей, прокладываемых к цеховым трансформаторам, к величинам и необходимо добавить потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах, которые приближенно могут быть приняты:

(2.10)

(2.11)

Окончательный расчет нагрузок по данному заводу производится по формулам:

(2.12)

(2.13)

(2.14)

Таблица 2.1 - Расчет электрических нагрузок по заводу

№ по плану	Наименование
1	Цех ленты холодного проката	12500	0,65	0,55	6875	8037,8	10577
	АД (4630+8500) кВт, U= 6 кВ	6520	0,8	0,7	4564	3423	5705
2	Сталепроволочный цех №1	14100	0,7	0,6	8460	8630,9	12085,7
3	Цех крепежа	3640	0,55	0,5	1820	2763,6	3309,1
4	Калибровочный цех	4440	0,6	0,55	2442	3256	4070
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	1600	0,7	0,7	1120	1142,6	1600
5	Канатный цех №1	Расчет представлен в таблице 2.4
6	Сталепроволочный цех №2	8350	0,65	0,6	5010	5857,3	7707,7
7	Электроцех	420	0,6	0,5	210	280	350
8	Насосная станция	260	0,65	0,6	156	182,4	240
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	2000	0,75	0,8	1600	1411,1	2133,4
9	Кузнечно-прессовый цех	4750	0,65	0,55	2612,5	3054,4	4019,3
10	Заводоуправление	250	0,9	0,8	200	96,9	222,2
11	Цех металлической сетки	3200	0,7	0,6	1920	1958,8	2742,9
12 13	Склад готовой продукции	320	0,6	0,5	160	213,3	266,6
	Ремонтно-строительный цех	650	0,6	0,45	292,5	390	487,5
14	Канатный цех №2	1540	0,65	0,55	847	990,3	1303,1
15	Блок ремонтных цехов	820	0,55	0,4	328	498,1	596,4
16	Инструментальный цех	1380	0,6	0,55	759	1012	1265
17	Зарядная электрокар	350	0,9	0,6	210	101,7	233,3
18	Кислородное хозяйство	120	0,7	0,6	72	73,5	102,9
	СД 2500 кВт, w=500 об/мин, =94%, U=6 кВ	1000	0,85	0,8	800	495,8	941,2
19	Паросиловой цех	1510	0,7	0,65	981,5	1001,3	1402,1

Таблица 2.2 - Расчет электрических нагрузок с учетом освещения

№ по плану	Наименование	Освещенность на рабочей поверхности, Лк
1	Цех ленты холодного проката	200	11	17350,1	190,9	171,8	106,5	202,1	7046,8	8144,3	10769,7
	АД (4630+8500) кВт, U= 6 кВ								4564	3423	5705
2	Сталепроволочный цех №1	200	11	21945,1	241,4	217,3	134,7	255,7	8677,3	8765,6	12334,1
3	Цех крепежа	200	11	11350,9	124,9	112,4	69,7	132,3	1932,4	2833,3	3429,5
4	Калибровочный цех	200	11	11350,9	124,9	112,4	69,7	132,3	2554,4	3325,7	4193,5
	АД 4400 кВт, U=6 кВ								1120	1142,6	1600
5	Канатный цех №1	Расчет представлен в таблице 2.4
6	Сталепроволочный цех №2	200	11	14918,3	164,1	147,7	91,6	173,8	5157,7	5948,9	7873,5
7	Электроцех	200	17	1945,9	33,1	29,8	18,5	35,1	239,8	298,5	382,9
8	Насосная станция	150	17	1729,7	29,4	26,5	16,4	31,2	182,5	198,8	269,9
	АД 4400 кВт, U=6 кВ								1600	1411,1	2133,4
9	Кузнечно-прессовый цех	200	11	10648,2	117,1	105,4	65,3	124	2717,9	3119,7	4137,6
10	Заводоуправление	300	16	1945,9	31,1	28	17,4	33	228	114,3	255
11	Цех металлической сетки	200	11	5837,6	64,2	57,8	35,8	68	1977,8	1994,6	2808,9
12	Склад готовой продукции	100	11	6161,9	67,8	61	37,8	71,8	221	251,1	334,5
13	Ремонтно-строительный цех	200	17	3243,1	55,1	49,6	30,8	58,4	342,1	420,8	542,3
14	Канатный цех №2	200	11	6324,1	69,6	62,6	38,8	73,7	909,6	1029,1	1373,5
15	Блок ремонтных цехов	200	17	3567,4	60,6	54,5	33,8	64,1	382,5	531,9	655,1
16	Инструментальный цех	200	15	5513,3	82,7	74,4	46,1	87,5	833,4	1058,1	1346,9
17	Зарядная электрокар	100	17	972,9	16,5	14,9	9,2	17,5	224,9	110,9	250,8
18	Кислородное хозяйство	200	17	1081,1	18,4	16,6	10,3	19,5	88,6	83,8	122
	СД 2500 кВт, w=500 об/мин, =94%, U=6 кВ								800	495,8	941,2
19	Паросиловой цех	200	13	3405,3	44,3	39,9	24,7	46,9	1021,4	1026	1447,7
Освещение территории завода		0,16	148731,7	23,8	21,4	13,3	25,2

Таблица 2.3 - Расчет электрических нагрузок с учетом потерь

№ по плану	Наименование
1	Цех ленты холодного проката	215,4	1077	7262,2	9221,3	11737,6
	АД (4630+8500) кВт, U= 6 кВ	114,1	570,5	4678,1	3993,5	6150,8
2	Сталепроволочный цех №1	246,7	1233,4	8924	9999	13402,2
3	Цех крепежа	68,6	343	2001	3176,3	3754
4	Калибровочный цех	83,9	419,4	2638,3	3745,1	4581,1
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	32	160	1152	1302,6	1738,9
5	Канатный цех №1			3297,7	2980,5	4445
6	Сталепроволочный цех №2	157,5	787,4	5315,2	6736,3	8580,7
7	Электроцех	7,7	38,3	247,5	336,8	418
8	Насосная станция	5,4	27	187,9	225,8	293,8
	АД 4400 кВт, U=6 кВ	42,7	213,3	1642,7	1624,4	2310,2
9	Кузнечно-прессовый цех	82,8	413,8	2800,7	3533,5	4508,8
10	Заводоуправление	5,1	25,5	233,1	139,8	271,8
11	Цех металлической сетки	56,2	280,9	2034	2275,5	3052,1
12	Склад готовой продукции	6,7	33,5	227,7	284,6	364,5
13	Ремонтно-строительный цех	10,9	54,2	353	475	591,8
14	Канатный цех №2	27,5	137,4	937,1	1166,5	1496,3
15	Блок ремонтных цехов	13,1	65,5	395,6	597,4	716,5
16	Инструментальный цех	26,9	134,7	860,3	1192,8	1470,7
17	Зарядная электрокар	5	25,1	229,9	136	267,1
18	Кислородное хозяйство	2,4	12,2	91	96	132,3
	СД 2500 кВт, w=500 об/мин, =94%, U=6 кВ	18,8	94,1	818,8	589,9	1009,2
19	Паросиловой цех	29	144,8	1050,4	1170,8	1572,9
Освещение территории завода	0,5	2,5	21,9	15,8	27
Итого:	47400,1	55015,2	72893,3

В результате расчета получили:

· Активная суммарная мощность по заводу равна 47400,1 кВт;

· Реактивная суммарная мощность по заводу равна 55015,2 кВар;

· Полная суммарная мощность по заводу равна 72893,3 кВА.

Таблица 2.4 - Расчетные электрические нагрузки по Канатному цеху №1

----T-------------------T---T-------T--------T----T----T-------T--------T-----T----T-------T--------T--------T----------¬

¦ N ¦ Наименование ¦Кол¦Pн, кВт¦P сум, ¦ Ки ¦Cos ¦Ки*Pн, ¦Ки*Pн*tg¦ N ¦ К р¦Р max, ¦ Q max, ¦ S max, ¦ I рас, А ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ кВт ¦ ¦ f ¦ кВт ¦ квар ¦эфф ¦ ¦ кВт ¦ квар ¦ кВА ¦ ¦

+---+-------------------+---+-------+--------+----+----+-------+--------+-----+----+-------+--------+--------+----------+

¦ 1¦Компрессор АД ¦ 7¦ 630.00¦ 4410.00¦0.70¦0.80¦3087.00¦ 2315.25¦ ¦1.14¦3519.18¦ 2546.78¦ ¦ ¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦Итого по 10КВ ¦ 7¦ ¦ 4410.00¦0.70¦0.80¦3087.00¦ 2315.25¦ 7.00¦1.00¦3087.00¦ 2546.78¦ 4001.96¦ 231.05¦

¦ ¦с T=2.5ч 10КВ ¦ ¦ ¦ ¦0.70¦0.80¦3087.00¦ 2315.25¦ 7.00¦0.91¦2809.17¦ 2106.88¦ 3511.46¦ 202.73¦

¦ ¦Итого по ВН ¦ 7¦ ¦ 4410.00¦0.70¦0.80¦3087.00¦ 2315.25¦ 7.00¦1.00¦3087.00¦ 2546.78¦ 4001.96¦ 231.05¦

¦ ¦с T=2.5ч ВН ¦ ¦ ¦ ¦0.70¦0.80¦3087.00¦ 2315.25¦ 7.00¦0.91¦2809.17¦ 2106.88¦ 3511.46¦ 202.73¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 2¦Волочильный стан ср¦ 8¦ 120.00¦ 960.00¦0.45¦0.87¦ 432.00¦ 244.83¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 3¦Волочильный стан т.¦ 8¦ 80.00¦ 640.00¦0.45¦0.87¦ 288.00¦ 163.22¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 4¦Кран 20/7.5:всп.под¦ 2¦ 22.00¦ 44.00¦0.10¦0.60¦ 4.40¦ 5.87¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 5¦Кран 20/7.5:гл.подъ¦ 2¦ 30.00¦ 60.00¦0.10¦0.60¦ 6.00¦ 8.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 6¦Кран 20/7.5:мост ¦ 4¦ 7.50¦ 30.00¦0.10¦0.60¦ 3.00¦ 4.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 7¦Кран 20/7.5:тележка¦ 2¦ 5.00¦ 10.00¦0.10¦0.60¦ 1.00¦ 1.33¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 8¦Маслостанция ¦ 1¦ 28.00¦ 28.00¦0.65¦0.75¦ 18.20¦ 16.05¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 9¦Освещение волоч. от¦ 1¦ 78.80¦ 78.80¦0.90¦0.95¦ 70.92¦ 23.31¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 10¦Освещение компрессо¦ 1¦ 30.00¦ 30.00¦0.90¦0.95¦ 27.00¦ 8.87¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 11¦Привод ворот ¦ 2¦ 3.00¦ 6.00¦0.20¦0.70¦ 1.20¦ 1.22¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 12¦Сварочный трансформ¦ 2¦ 30.00¦ 60.00¦0.30¦0.40¦ 18.00¦ 41.24¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 13¦Тепловая завеса ¦ 2¦ 10.00¦ 20.00¦0.65¦0.80¦ 13.00¦ 9.75¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 14¦Щит автоматики ¦ 1¦ 24.00¦ 24.00¦0.60¦0.80¦ 14.40¦ 10.80¦ ¦1.33¦ 19.15¦ 11.88¦ ¦ ¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦Итого по ВО ¦ 36¦ ¦ 1990.80¦0.45¦0.86¦ 897.12¦ 538.49¦22.00¦1.00¦ 897.12¦ 538.49¦ 1046.32¦ 1589.72¦

¦ ¦с T=2.5ч ВО ¦ ¦ ¦ ¦0.45¦0.86¦ 897.12¦ 538.49¦22.00¦0.85¦ 762.55¦ 457.72¦ 889.38¦ 1351.27¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 15¦Канатная машина ¦ 12¦ 280.00¦ 3360.00¦0.40¦0.71¦1344.00¦ 1333.02¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 16¦Канатная машина ¦ 12¦ 240.00¦ 2880.00¦0.40¦0.71¦1152.00¦ 1142.59¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 17¦Кран 50/12,5:всп.по¦ 3¦ 37.00¦ 111.00¦0.10¦0.60¦ 11.10¦ 14.80¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 18¦Кран 50/12,5:гл.под¦ 3¦ 75.00¦ 225.00¦0.10¦0.60¦ 22.50¦ 30.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 19¦Кран 50/12,5:мост ¦ 6¦ 22.00¦ 132.00¦0.10¦0.60¦ 13.20¦ 17.60¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 20¦Кран 50/12,5:тележк¦ 3¦ 7.50¦ 22.50¦0.10¦0.60¦ 2.25¦ 3.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 21¦Освещение канатного¦ 1¦ 117.20¦ 117.20¦0.90¦0.95¦ 105.48¦ 34.67¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 22¦Привод ворот ¦ 1¦ 3.00¦ 3.00¦0.20¦0.70¦ 0.60¦ 0.61¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 23¦Сварочный трансформ¦ 4¦ 30.00¦ 120.00¦0.30¦0.40¦ 36.00¦ 82.49¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 24¦Тепловая завеса ¦ 1¦ 10.00¦ 10.00¦0.65¦0.80¦ 6.50¦ 4.87¦ ¦1.24¦ 8.06¦ 5.36¦ ¦ ¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦Итого по КО ¦ 46¦ ¦ 6980.70¦0.39¦0.71¦2693.63¦ 2663.65¦29.00¦1.00¦2693.63¦ 2663.65¦ 3788.23¦ 5755.62¦

¦ ¦с T=2.5ч КО ¦ ¦ ¦ ¦0.39¦0.71¦2693.63¦ 2663.65¦29.00¦0.75¦2020.22¦ 1997.74¦ 2841.17¦ 4316.71¦

¦ 25¦Административно-быт¦ 1¦ 24.00¦ 24.00¦0.45¦0.87¦ 10.80¦ 6.12¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 26¦Кран 20/7.5:всп.под¦ 3¦ 22.00¦ 66.00¦0.10¦0.60¦ 6.60¦ 8.80¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 27¦Кран 20/7.5:гл.подъ¦ 3¦ 30.00¦ 90.00¦0.10¦0.60¦ 9.00¦ 12.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 28¦Кран 20/7.5:мост ¦ 6¦ 7.50¦ 45.00¦0.10¦0.60¦ 4.50¦ 6.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 29¦Кран 20/7.5:тележка¦ 3¦ 5.00¦ 15.00¦0.10¦0.60¦ 1.50¦ 2.00¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 30¦Лаборатория ¦ 1¦ 42.00¦ 42.00¦0.30¦0.80¦ 12.60¦ 9.45¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 31¦Мастерская ¦ 1¦ 32.00¦ 32.00¦0.30¦0.80¦ 9.60¦ 7.20¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 32¦Освещение АБК ¦ 1¦ 7.80¦ 7.80¦0.90¦0.95¦ 7.02¦ 2.31¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 33¦Освещение лаборатор¦ 1¦ 9.70¦ 9.70¦0.90¦0.95¦ 8.73¦ 2.87¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 34¦Освещение мастерско¦ 1¦ 7.50¦ 7.50¦0.90¦0.95¦ 6.75¦ 2.22¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 35¦Освещение ОПМ ¦ 1¦ 79.30¦ 79.30¦0.90¦0.95¦ 71.37¦ 23.46¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 36¦Освещение эл.техн. ¦ 1¦ 20.70¦ 20.70¦0.90¦0.95¦ 18.63¦ 6.12¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 37¦Привод ворот ¦ 1¦ 3.00¦ 3.00¦0.20¦0.70¦ 0.60¦ 0.61¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 38¦Прядевьющая машина ¦ 8¦ 200.00¦ 1600.00¦0.40¦0.71¦ 640.00¦ 634.77¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 39¦Прядевьющая машина ¦ 4¦ 180.00¦ 720.00¦0.40¦0.71¦ 288.00¦ 285.65¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 40¦Сварочный трансформ¦ 2¦ 30.00¦ 60.00¦0.30¦0.40¦ 18.00¦ 41.24¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ 41¦Тепловая завеса ¦ 1¦ 10.00¦ 10.00¦0.65¦0.80¦ 6.50¦ 4.87¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦-------------------¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦Итого по ОПМ ¦ 39¦ ¦ 2832.00¦0.40¦0.73¦1120.20¦ 1055.69¦17.00¦1.00¦1120.20¦ 1055.69¦ 1539.26¦ 2338.66¦

¦ ¦с T=2.5ч ОПМ ¦ ¦ ¦ ¦0.40¦0.73¦1120.20¦ 1055.69¦17.00¦0.85¦ 952.17¦ 897.34¦ 1308.38¦ 1987.88¦

¦ ¦Итого по 0.4 ¦121¦ ¦11803.50¦0.40¦0.74¦4710.95¦ 4257.83¦60.00¦1.00¦4710.95¦ 4257.83¦ 6349.97¦ 9647.78¦

¦ ¦с T=2.5ч 0.4 ¦ ¦ ¦ ¦0.40¦0.74¦4710.95¦ 4257.83¦60.00¦0.70¦3297.66¦ 2980.48¦ 4444.98¦ 6753.45¦

¦ ¦===================¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦ ¦Итого по ведомости:¦128¦ ¦16213.50¦0.48¦0.76¦7797.95¦ 6573.08¦51.00¦1.00¦7797.95¦ 6573.08¦10198.70¦ 15495.32¦

¦ ¦с T=2.5ч по ведомос¦ ¦ ¦ ¦0.48¦0.76¦7797.95¦ 6573.08¦51.00¦0.74¦5770.48¦ 4864.08¦ 7547.03¦ 11466.53¦

L---+-------------------+---+-------+--------+----+----+-------+--------+-----+----+-------+--------+--------+-----------

3. Выбор источников питания

3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП

Так как электроприёмники данного завода по надежности электроснабжения относятся в основном ко II категории, следовательно, на ГПП следует установить два трансформатора. При выборе типа трансформаторов необходимо отдавать предпочтение трансформаторам с расщеплённой обмоткой низкого напряжения, включенные на раздельные секции шин. При установке таких трансформаторов на ГПП появляется возможность выделить приёмники с относительно спокойной нагрузкой на отдельную секцию шин и тем самым уменьшить степень воздействия на них резкопеременных и нелинейных нагрузок.

Определим количество и мощность компенсирующих устройств по формуле:

где: - расчетная реактивная нагрузка (см. таб. 2.3), кВар;

- расчетная активная нагрузка (см. таб. 2.3) , кВт;

- расчетный коэффициент мощности (для Урала составляет 0,4).

Имеющиеся на предприятии синхронные двигатели не учитываются, так как все установленные на нем двигатели имеют низкую частоту вращения и не могут использоваться в качестве источников реактивной мощности.

На стороне 6 кВ выбираем установку батарей статических конденсаторов (БСК), способных компенсировать дефицит реактивной мощности. Непосредственно в РУ-6 кВ ГПП устанавливаем 8хУКЛ-6,3-1350 УЗ. Остаток реактивной мощности (около 70% от дефицита) скомпенсируем на напряжении 0,4 кВ непосредственно в цехах завода.

Номинальную мощность трансформатора с учетом компенсации реактивной мощности определяем по формуле:

(3.1)

где - полная расчетная мощность с учетом компенсации реактивной мощности.

К установке подходят следующие трансформаторы:

1) 2хТРДН - 40000/110;

2) 2хТРДН - 63000/110;

В аварийном режиме оставшийся в работе трансформатор должен быть проверен на допустимую перегрузку с учетом возможного отключения потребителей III категории электроснабжения по условию:

(3.2)

1) ТРДН - 40000/110;

2) ТРДН - 63000/110;

Проверим данные трансформаторы по коэффициенту загрузки, в нормальном режиме он должен быть , а в аварийном режиме (допускается перегрузка на 40%):

 (3.3)

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:

(3.4)

1) ТРДН - 40000/110;

2) ТРДН - 63000/110;

Коэффициент загрузки трансформатора ТРДН - 63000/110 в нормальном режиме очень низкий, поэтому данный трансформатор к рассмотрению не принимается.

Следовательно, принимаем к установке трансформаторы 2ЧТРДН-40000/110.

3.2 Выбор положения ГПП

Для определения месторасположения ГПП необходимо определить центр электрических нагрузок, так как он является наиболее рациональным местом расположения и ведет к снижению потерь электроэнергии, уменьшению расхода проводникового материала и т.д.

Координаты центра электрических нагрузок:

(3.5)

где - итоговое значение нагрузок по соответствующим цехам, кВА;

,- координаты центра i-го цеха, м.

Для построения картограммы нагрузок определяем радиусы окружностей для каждого цеха:

. (3.6)

где Spi - расчетная нагрузка i - го узла электроприемников, кВА;

m - принятый масштаб картограммы, кВА/

На генплане завода наносятся оси координат, определятся центры тяжести геометрических фигур (цехов), которые затем заносятся в таблицу. Расчет производится с помощью ЭВМ.

Расчет по определению центра электрических нагрузок сведем в табл. 3.1.

Картограмма нагрузок приведена на рис.3.1.

Таблица 3.1 - Определение центра электрических нагрузок

№ п/п	Наименование		R, мм	Координаты
				X, м	Y, м
1	Цех ленты холодного проката	17888,6	75	234,9	137,7
2	Сталепроволочный цех №1	13402,2	65	899,1	129,6
3	Цех крепежа	3754	35	178,2	315,9
4	Калибровочный цех	6320	45	469,8	324,0
5	Канатный цех №1	7956,5	50	899,1	364,5
6	Сталепроволочный цех №2	8580,7	52	664,2	396,9
7	Электроцех	418	12	688,5	105,3
8	Насосная станция	2604	29	1158,3	307,8
9	Кузнечно-прессовый цех	4508,8	38	170,1	510,3
10	Заводоуправление	271,8	9	48,6	502,2
11	Цех металлической сетки	3052,1	31	405,0	542,7
12	Склад готовой продукции	364,5	11	534,6	615,6
13	Ремонтно-строительный цех	591,8	14	186,3	696,6
14	Канатный цех №2	1496,3	22	672,3	648,0
15	Блок ремонтных цехов	716,5	15	834,3	656,1
16	Инструментальный цех	1470,7	22	899,1	510,3
17	Зарядная электрокар	267,1	9	963,9	672,3
18	Кислородное хозяйство	1141,5	19	1142,1	631,8
19	Паросиловой цех	1572,9	22	1142,1	461,7

Рис. 3.1- Картограмма нагрузок

Полученный центр электрических нагрузок в точке с координатами (рис. 3.1) оказался в месте, где нельзя расположить ГПП, т.к. там находится здание цеха, передвигаем его в сторону внешнего источника питания в наиболее подходящее место на территории калибровочного завода.

Реальное расположение ГПП будет на рис. 3.2 в точке с координатами:

Картограмма электрических нагрузок канатного цеха изображена на рисунке Б.1. Расчет по определению центра электрических нагрузок сведем в табл. Б.1.

Рис. 3.2 - Реальное расположение ГПП

3.3 Определение числа и мощности трансформаторов Калибровочного цеха с учетом компенсации реактивной мощности

Определение числа трансформаторов произведем при помощи программы NAG (версия 6.0).

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен быть решен вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.

Суммарная расчетная мощность конденсаторных батарей низшего напряжения (НБК), устанавливаемых в цеховой сети, определяется расчетами по минимуму приведенных затрат в два этапа:

1) выбирается экономически оптимальное число цеховых трансформаторов;

2) определяется дополнительная мощность НБК.

Расчет выбора трансформаторов представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Определение числа трансформаторов

---------------------T----------T----------T----------T----------T----------¬

¦ Последовательность ¦ Sт = 400¦ Sт = 630¦ Sт = 1000¦ Sт = 1600¦ Sт = 2500¦

¦ расчета ¦ кВа ¦ кВа ¦ кВа ¦ кВа ¦ кВа ¦

+--------------------+----------+----------+----------+----------+----------+

¦Kз = ¦ 0.70¦ 0.70¦ 0.70¦ 0.70¦ 0.70¦

¦ Pm, кВт = ¦ 762.55¦ 762.55¦ 762.55¦ 762.55¦ 762.55¦

¦ Qm, квар= ¦ 457.72¦ 457.72¦ 457.72¦ 457.72¦ 457.72¦

¦ Sm, кВА = ¦ 889.38¦ 889.38¦ 889.38¦ 889.38¦ 889.38¦

¦ Pm/(Kз*Sт) ¦ 2.72¦ 1.73¦ 1.09¦ 0.68¦ 0.44¦

¦delta N= ¦ 0.28¦ 0.27¦ 0.91¦ 0.32¦ 0.56¦

¦Nт min ¦ 3¦ 2¦ 2¦ 1¦ 1¦

¦Доп.число m = ¦ 0¦ 0¦ 0¦ 0¦ 0¦

+--------------------+----------+----------+----------+----------+----------+

¦ N т опт. ¦ 3¦ 2¦ 2¦ 1¦ 1¦

+--------------------+----------+----------+----------+----------+----------+

¦ U н (ВН) = ¦10 кВ ¦10 кВ ¦10 кВ ¦10 кВ ¦10 кВ ¦

¦Схема питания п/ст ¦Радиал.сх ¦Радиал.сх ¦Радиал.сх ¦Радиал.сх ¦Радиал.сх ¦

¦Число раб.смен ¦ 3¦ 3¦ 3¦ 3¦ 3¦

¦Длина питающ.линии ¦0.4 км ¦0.4 км ¦0.4 км ¦0.4 км ¦0.4 км ¦

¦АО УРАЛЭНЕРГО ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Коэффиц. К1 = ¦ 11¦ 11¦ 11¦ 11¦ 11¦

¦Коэффиц. К2 = ¦ 2¦ 2¦ 2¦ 3¦ 5¦

¦Расч.коэф. g = ¦ 0.48¦ 0.48¦ 0.48¦ 0.43¦ 0.41¦

¦Qт, квар = ¦ 352.30¦ 443.22¦ 1174.10¦ 820.32¦ 1575.12¦

¦Qнк1,квар = ¦ 105.42¦ 14.50¦ -716.38¦ -362.60¦ -1117.40¦

¦Qнк2,квар = ¦ -223.70¦ -161.58¦ -502.28¦ -230.28¦ -567.28¦

+--------------------+----------+----------+----------+----------+----------+

¦Сум. Qнк = ¦ 105.42¦ 14.50¦ 0.00¦ 0.00¦ 0.00¦

¦--------------------¦----------¦----------¦----------¦----------¦----------¦

¦Pm в/в потреб., кВт ¦ 2809.17¦ 2809.17¦ 2809.17¦ 2809.17¦ 2809.17¦

¦Qm в/в потреб., кВар¦ 2106.88¦ 2106.88¦ 2106.88¦ 2106.88¦ 2106.88¦

¦Pm (сум.), кВт ¦ 3571.72¦ 3571.72¦ 3571.72¦ 3571.72¦ 3571.72¦

¦Qm (сум.), квар ¦ 2564.60¦ 2564.60¦ 2564.60¦ 2564.60¦ 2564.60¦

¦Естественный tg = ¦0.72 ¦0.72 ¦0.72 ¦0.72 ¦0.72 ¦

¦Челябэнерго k=¦0.9 ¦0.9 ¦0.9 ¦0.9 ¦0.9 ¦

¦Uв.пит.п/ст 110 кВ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Потреб: Промышленный¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦Базовый tg = ¦0.5 ¦0.5 ¦0.5 ¦0.5 ¦0.5 ¦

¦ d max = ¦1.00 ¦1.00 ¦1.00 ¦1.00 ¦1.00 ¦

¦Нормативный tg = ¦0.56 ¦0.56 ¦0.56 ¦0.56 ¦0.56 ¦

¦Сум.реак.потери,квар¦ 52.67¦ 56.59¦ 56.00¦ 46.59¦ 62.00¦

¦Факт.мощн.НБК,квар ¦ 150.00¦ 0.00¦ 0.00¦ 0.00¦ 0.00¦

¦Реак.нагр.на 6(10)кВ¦ 360.39¦ 514.31¦ 513.72¦ 504.31¦ 519.72¦

¦Эконом.знач.Q квар= ¦ 1984.29¦ 1984.29¦ 1984.29¦ 1984.29¦ 1984.29¦

¦Сум.max (квар) ВБК=¦ 482.98¦ 636.90¦ 636.31¦ 626.90¦ 642.31¦

L--------------------+----------+----------+----------+----------+-----------

3.4 Технико-экономическое сравнение вариантов выбора трансформаторов

Технико-экономическое сравнение вариантов ведется по приведенным затратам

(3.7)

где - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

(3.8)

где - срок окупаемости, = 8 лет;

К - капитальные вложения в электросеть, тыс.руб.

Сп- стоимость потерь, тыс.руб.

Са - стоимость ежегодных амортизационных отчислений, тыс.руб.

Капитальные вложения в кабельную линию:

(3.9)

где - стоимость 1 км кабельной линии;

l - длина, км

Капитальные вложения в трансформаторы:

стоимость трансформатора (3.10)

где n - число трансформаторов.

Ежегодные амортизационные отчисления в кабельные линии:

(3.11)

где - коэффициент амортизационных отчислений.

(3.12)

Определим стоимость потерь электроэнергии:

(3.13)

где - потери электроэнергии, кВт ч;

- стоимость 1 кВт• ч потерь электроэнергии, =1,79 руб.

Потери энергии в кабельных линиях:

(3.14)

где - потери мощности в кабельных линиях

- время наибольших потерь, час.

Потери энергии в трансформаторах:

 (3.15)

где n - число параллельно включенных трансформаторов ;

- потери холостого хода, кВт

- потери короткого замыкания, кВт

Результаты расчетов технико-экономического сравнения вариантов сведены в таблице 3.3.

Экономически целесообразный вариант выбираем по минимуму приведенных затрат и удельной плотности нагрузок цеха.

Т.к. в Канатном цехе преобладают потребители II категории, то применяем к установке двухтрансформаторные подстанции. Коэффициент загрузки трансформаторов = 0,7. Принимаем вариант для ВО КТП-630/6 с двумя трансформаторами типа

ТМЗ 630/6 (КТП1), для КО КТП-1600/6 с двумя трансформаторами типа ТМЗ 1600/6 (КТП2), для ОПМ КТП-1000/6 с двумя трансформаторами типа ТМЗ 1000/6 (КТП3).

Таблица 3.3 - Технико-экономические показатели вариантов

--------------------------------------T---------------T---------------T---------------T---------------T---------------¬

¦ Показатели ¦ Sт = 400 ¦ Sт = 630 ¦ Sт = 1000 ¦ Sт = 1600 ¦ Sт = 2500 ¦

+-------------------------------------+---------------+---------------+---------------+---------------+---------------+

¦Pm (сум.), кВт ¦ 762.55 ¦ 762.55 ¦ 762.55 ¦ 762.55 ¦ 762.55 ¦

¦Qm (сум.), квар ¦ 457.72 ¦ 457.72 ¦ 457.72 ¦ 457.72 ¦ 457.72 ¦

¦Тип выбранного трансформатора ¦TMЗ-400/10-6 ¦TMЗ-630/10-6 ¦TMЗ-1000/10-6 ¦TMЗ-1600/10-6 ¦TMЗ-2500/10-6 ¦

¦Количество тр-ров по варианту ¦ 3¦ 2¦ 2¦ 1¦ 1¦

¦delta Pх 1 тр-ра, потери ХХ, кВт ¦ 1.460¦ 2.270¦ 3.300¦ 4.500¦ 3.750¦

¦delta Pк 1 тр-ра, потери КЗ, кВт ¦ 5.500¦ 8.500¦ 12.200¦ 18.000¦ 24.000¦

¦Uк, напряжение КЗ, % ¦ 4.50¦ 5.50¦ 5.50¦ 5.50¦ 6.00¦

¦Iх, ток ХХ, % ¦ 2.10¦ 2.00¦ 2.80¦ 2.60¦ 0.80¦

¦Стоимость 1 трансформатора, руб. ¦ 93,600¦ 123,600¦ 160,200¦ 201,600¦ 327,000¦

¦Кз, факт.коэф.загрузки (с учетом ККУ)¦ 0.685¦ 0.706¦ 0.445¦ 0.556¦ 0.356¦

¦Ки.п,кВт/квар,(к-т изменения потерь) ¦ 0.15¦ 0.15¦ 0.15¦ 0.15¦ 0.15¦

¦delta Pт, потери в 1 тр-ре, кВт ¦ 4.041¦ 6.507¦ 5.716¦ 10.064¦ 6.792¦

¦delta Pх',прив.потери ХХ в 1 тр., кВт¦ 2.720¦ 4.160¦ 7.500¦ 10.740¦ 6.750¦

¦delta Pк',прив.потери КЗ в 1 тр., кВт¦ 8.200¦ 13.698¦ 20.450¦ 31.200¦ 46.500¦

¦delta Pт',привед. потери в 1 тр., кВт¦ 6.568¦ 10.988¦ 11.550¦ 20.385¦ 12.643¦

¦Сум.прив.потери в т-рах,delta Pт',кВт¦ 19.703¦ 21.975¦ 23.099¦ 20.385¦ 12.643¦

¦Стоимость 1 кВт.ч потерь, руб. ¦ 0.9¦ 0.9¦ 0.9¦ 0.9¦ 0.9¦

¦Год.число часов исп. макс.нагр. Tmax ¦ 6000¦ 6000¦ 6000¦ 6000¦ 6000¦

¦Время наибольших потерь, Тп, час. ¦ 4592¦ 4592¦ 4592¦ 4592¦ 4592¦

¦delta Э,кВт.ч(Сум.потери энерг.в тр.)¦ 77,371¦ 88,559¦ 140,697¦ 138,370¦ 86,190¦

¦-------------------------------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦

¦Сум.стоимость потерь энергии, т.руб. ¦ 69.634¦ 79.703¦ 126.628¦ 124.533¦ 77.571¦

¦-------------------------------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦

¦Сум.стоимость тр-ров, т.руб. ¦ 280.800¦ 247.200¦ 320.400¦ 201.600¦ 327.000¦

¦К-т отчислений,(Аморт.+Тек.рем), о.е.¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦

¦-------------------------------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦

¦Стоимость ячеек КРУ,т.руб. ¦ 207.000¦ 138.000¦ 138.000¦ 69.000¦ 69.000¦

¦К-т отчислений,(Аморт.+Тек.рем), о.е.¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦0.073 ¦

¦-------------------------------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦---------------¦